考虑突变状态检测的齿轮实时剩余寿命预测

来源：振动与冲击杂志2017年第21期北京时间：

作者：石慧，曾建潮,

单位：1.太原科技大学 工业与系统工程研究所，太原 0300242.中北大学 计算机与控制工程学院，太原 030051

摘要：为解决齿轮疲劳退化过程中状态突变后剩余寿命难以准确预测问题，提出一种考虑退化突变点检测与剩余寿命预测相关联的齿轮疲劳实时剩余寿命预测新方法。首先针对齿轮磨损退化过程建立状态空间预测模型，利用接收到的齿轮实时监测振动信息实时更新模型参数，同时对退化过程中的突变状态点进行检测，并根据突变点所提供的寿命信息采用卡尔曼前向滤波及平滑算法结合期望最大化参数估计算法在滤波的同时不断对状态空间模型参数进行修正，改变退化突变后的滤波效果，进行实时状态预测与寿命估计。运用齿轮疲劳寿命试验台的实时监测数据对预测模型进行验证，结果表明利用突变点信息对预测模型进行修正后可以更快的对系统的动态变化进行跟踪，提高预测齿轮退化状态及实时剩余寿命的准确度。<br>

关键词：剩余寿命预测；状态空间建模；卡尔曼滤波；突变状态检测；模型修正